JP7302242B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。
特許文献１には、スタック状態が設定時間以上に亘って継続していると判定するとき、スタック時モータ駆動制御を行ってスタック状態からの脱出を図る電動モータ式４輪駆動車両が開示されている。
特開２００６－２３０１３０号公報
ところで、車両がスタック状態から脱出するときには、路面の状態によってはスムーズに車両が走行状態に移行することができない場合がある。例えば、障害物により車輪がスタックしている状態では、スタック状態から脱出する際に前輪が障害物を乗り越えるため、勢いがつき過ぎていると前輪が浮いて空転するおそれがある。このような場合、４輪駆動車両では、後輪に駆動力が多く配分されるため、より前輪が浮いた状態となり易く、車両の姿勢が安定しない可能性がある。
本発明は、スタック状態から脱出する際に、スムーズに走行状態に移行することができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
本発明に係るハイブリッド車両は、エンジン及びモータの少なくともいずれか一方の動力によって前輪及び後輪の両方を駆動するハイブリッド車両であって、所定の操作が入力されると前記ハイブリッド車両をスタック状態から脱出させるよう前記ハイブリッド車両の駆動トルクを増加させるスタック脱出制御を実行可能な駆動制御部を備え、前記駆動制御部は、少なくともモータトルクを用いて前記スタック脱出制御の実行中に、前記ハイブリッド車両が前記スタック状態から脱出したことを検出し、かつ、前記前輪のスリップを検出した場合に、前記モータのトルクであるモータトルクを低下させるモータトルク低減制御を実行する構成を有する。
本発明は、スタック状態から脱出する際に、スムーズに走行状態に移行することができるハイブリッド車両を提供することができる。
図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両に搭載される各種コントローラの構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両におけるスタック脱出制御実行時のモータトルク及びエンジントルクの遷移を示すタイムチャートである。 図４は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両のハイブリッドコントローラによって実行されるスタック脱出制御の実施可否を判定する処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両のハイブリッドコントローラによるスタック脱出制御実行中の処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、図５のステップＳ１３において実行されるモータトルク低減制御の処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の変形例を示す概略構成図である。
本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両は、エンジン及びモータの少なくともいずれか一方の動力によって前輪及び後輪を駆動するハイブリッド車両であって、所定の操作が入力されるとハイブリッド車両をスタック状態から脱出させるようハイブリッド車両の駆動トルクを増加させるスタック脱出制御を実行可能な駆動制御部を備え、駆動制御部は、スタック脱出制御の実行中に、ハイブリッド車両がスタック状態から脱出したことを検出し、かつ、前輪のスリップを検出した場合に、モータのトルクであるモータトルクを低下させるモータトルク低減制御を実行することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両は、スタック状態から脱出する際に、スムーズに走行状態に移行することができる。
以下、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両について図面を参照して説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、駆動力源としてのエンジン２及びモータとしてのモータジェネレータ（図１及び図２中、「ＭＧ」と記す）３と、トランスミッション（図１中、「ＴＭ」と記す）４と、トランスファ５と、左右の前輪６と、左右の後輪７と、を含んで構成されている。
本実施例のハイブリッド車両１は、エンジン２及びモータジェネレータ３のいずれか一方の動力によって前輪６及び後輪７を駆動する、四輪駆動車両である。
エンジン２は、複数の気筒を有し、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２には、ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）８が連結されている。
ＩＳＧ８は、図示しないベルト等の動力伝達部材を介してエンジン２のクランクシャフトに連結されている。ＩＳＧ８は、バッテリ８１に接続されており、バッテリ８１から電力が供給されることにより駆動するようになっている。ＩＳＧ８は、エンジン２を回転駆動させる電動機の機能と、エンジン２の駆動によってクランクシャフトから入力された回転力を電力に変換する発電機の機能とを有する。バッテリ８１は、例えば鉛蓄電池によって構成されている。
モータジェネレータ３は、インバータ（図１中、「ＩＮＶ」と記す）３０を介してバッテリ３１に接続されている。バッテリ３１は、例えばリチウムイン電池によって構成されており、バッテリ８１よりも高電圧のバッテリで構成される。
モータジェネレータ３は、図示しない動力伝達部材を介してトランスファ５に接続されている。モータジェネレータ３は、バッテリ３１から供給される電力によって駆動する電動機としての機能と、トランスファ５から入力される逆駆動力によって発電を行う発電機としての機能とを有する。モータジェネレータ３は、トランスファ５に限らず、例えばトランスミッション４の出力軸４１に接続されていてもよい。
トランスミッション４は、エンジン２から出力された回転を複数の変速段のいずれかに応じた変速比で変速してトランスファ５に出力する自動変速機によって構成されている。エンジン２とトランスミッション４との間の動力伝達経路には、クラッチ９が設けられている。クラッチ９は、エンジン２とトランスミッション４との間で動力を伝達する係合状態と、動力を遮断する解放状態とを切り替えるようになっている。
本実施例のトランスミッション４としては、変速段の切替操作とクラッチ操作とを自動で行う、ＡＭＴ（Automated Manual Transmission）を用いることができる。トランスミッション４としては、ＡＭＴに限らず、多段のＡＴ（Automatic Transmission）やＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、又はマニュアルトランスミッションを用いていてもよい。
トランスミッション４で成立可能な変速段としては、例えば１速段から４速段までの走行用の変速段と、後進段とがある。走行用の変速段の段数は、ハイブリッド車両１の諸元により異なり、上述の１速段から４速段に限られるものではない。
トランスファ５は、エンジン２の動力及びモータジェネレータ３の動力の合成トルクである駆動トルクを前輪６と後輪７とに分配するものである。この駆動トルクは、トランスミッション４を介して伝達されるエンジン２の動力と、モータジェネレータ３の動力とを合成して構成されるトルクである。本実施例では、トランスファ５は、トランスミッション４の出力軸とモータジェネレータ３の出力軸とを合成して、動力分配装置への入力軸とする機能を有する。なお、トランスファ５の入力側でエンジン２の動力とモータジェネレータ３の動力とを１軸で合成して、その合成トルクをトランスファ５に入力する構成としてもよい。
トランスファ５によって前輪６に分配される駆動トルクは、フロントデファレンシャル（図１中、「Ｆデフ」と記す）６０を介して前輪６に伝達される。トランスファ５によって後輪７に分配される駆動トルクは、リヤデファレンシャル（図１中、「Ｒデフ」と記す）７０を介して後輪７に伝達される。
図２に示すように、ハイブリッド車両１は、駆動制御部としてのハイブリッドコントローラ１０と、インバータ３０を制御するインバータコントローラ２０と、を備えている。
ハイブリッドコントローラ１０及びインバータコントローラ２０は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
これらのコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをハイブリッドコントローラ１０及びインバータコントローラ２０としてそれぞれ機能させるためのプログラムが格納されている。
すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるハイブリッドコントローラ１０及びインバータコントローラ２０としてそれぞれ機能する。
ハイブリッドコントローラ１０には、バッテリセンサ１１、アクセル開度センサ１２、車輪速センサ１３及び車速センサ１４等の各種センサ類と、エスケープスイッチ１５とが接続されている。
バッテリセンサ１１は、バッテリ３１の充放電電流や電圧を検出してハイブリッドコントローラ１０に出力する。ハイブリッドコントローラ１０は、バッテリセンサ１１から入力された検出結果に基づき、バッテリ３１の充電状態、すなわちＳＯＣ（State Of Charge）を算出する。
なお、ハイブリッド車両１に、バッテリ３１を管理するＢＭＳ（Battery Management System）が設けられる場合には、ＢＭＳにおいてＳＯＣを算出し、算出したＳＯＣをＢＭＳからハイブリッドコントローラ１０に送信する構成であってもよい。
アクセル開度センサ１２は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出してハイブリッドコントローラ１０に出力する。車輪速センサ１３は、左右の前輪６及び左右の後輪７のそれぞれに対応して４つ設けられており、左右の前輪６及び左右の後輪７のそれぞれの回転速度を検出してハイブリッドコントローラ１０に出力する。
車速センサ１４は、加速度センサによって構成されており、ハイブリッド車両１の加速度を検出してハイブリッドコントローラ１０に出力する。ハイブリッドコントローラ１０は、車速センサ１４から入力された加速度情報に基づき、ハイブリッド車両１の速度である車速を検出する。
エスケープスイッチ１５は、運転席の近傍に設けられたインストルメントパネルに設けられており、運転者によって操作される押下式のスイッチによって構成されている。エスケープスイッチ１５は、ハイブリッド車両１がスタック状態に陥ったときに運転者により当該スタック状態からの脱出を行おうとする際に操作されるスイッチである。
エスケープスイッチ１５は、所定の操作として運転者により押下されると、エスケープスイッチ１５が押下されたことを示す信号をハイブリッドコントローラ１０に出力する。エスケープスイッチ１５は、押下式のスイッチに限らず、例えばレバー式やタッチパネル式等、種々の構成を採用でき、設置箇所についてもインストルメントパネルに限定されない。
（スタック脱出制御）
ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５が押下されたことを示す信号が入力されると、ハイブリッド車両１をスタック状態から脱出させるようハイブリッド車両１の駆動トルクを増加させるスタック脱出制御を実行可能な状態とする。通常、スタック脱出制御が実行されていないとき、ハイブリッド車両１の駆動トルクは上限値が設定されており、当該上限値はトルクＴｍａｘ未満に設定される。本スタック脱出制御が実行されるときには駆動トルクが制限されなくなるため、非スタック脱出制御中と比較して駆動トルクが増加する。
ハイブリッドコントローラ１０は、スタック脱出制御を実行可能な状態となってから一定時間内にアクセル開度センサ１２によって運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込みが検出されると、スタック脱出制御を実行するようになっている。
ハイブリッド車両１の駆動トルクは、トランスファ５を介してエンジン２及びモータジェネレータ３から前輪６及び後輪７に出力される合計トルクである。ここで、エンジン２のみの動力によってハイブリッド車両１を走行させる場合には、エンジン２からトランスファ５を介して前輪６及び後輪７に出力されるトルクがハイブリッド車両１の駆動トルクとなる。
これに対し、モータジェネレータ３のみの動力によってハイブリッド車両１を走行させる場合には、モータジェネレータ３からトランスファ５を介して前輪６及び後輪７に出力されるトルクがハイブリッド車両１の駆動トルクとなる。
スタック脱出制御においては、ハイブリッドコントローラ１０は、バッテリ３１のＳＯＣが所定の許可閾値を超えている場合には、スタック脱出制御を開始してから所定期間を経過するまでの間はモータジェネレータ３のトルクであるモータトルクによってハイブリッド車両１の駆動トルクを出力するようになっている。
スタック脱出制御においては、ハイブリッドコントローラ１０は、上述の所定期間を経過した後はモータトルクを減少しつつ、エンジン２のトルクであるエンジントルクを増加させるようになっている。
前述の所定期間は、バッテリ３１のＳＯＣやモータジェネレータ３のモータ温度に応じて設定されるもので、ＳＯＣ、モータ温度及び所定期間の関係を規定した図示しないマップに基づき設定される。当該マップは、予め実験的に求められており、ハイブリッドコントローラ１０のＲＯＭに記憶されている。なお、前述の所定期間は、上述したマップに基づき設定される変数に限らず、予め実験的に求めてハイブリッドコントローラ１０のＲＯＭに記憶された定数であってもよい。
図３は、バッテリ３１のＳＯＣが所定の許可閾値を超えている場合のスタック脱出制御におけるモータトルク及びエンジントルクの遷移を示したタイムチャートである。図３中、実線はモータトルクを示し、一点鎖線はエンジントルクを示している。
図３中、「Ｔｍａｘ」で示すトルクは、スタック脱出制御の実行時に増加される、ハイブリッド車両１の駆動トルクの目標トルクである。トルクＴｍａｘは、ハイブリッド車両１が最大の加速を実現するトルクであり、予め実験的に求めてハイブリッドコントローラ１０のＲＯＭに記憶されている。
図３に示すように、時刻ｔ０においてスタック脱出制御が開始されると、時刻ｔ１となるまでの間、すなわち上述の所定期間として時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間が経過するまでの間は、モータトルクのみを上昇させて当該モータトルクによってトルクＴｍａｘを満たすようになっている。このため、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間が経過するまでの間は、トルクＴｍａｘを出力するトルクのうち、モータトルクの占める割合が１００［％］となる。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間は、エンジントルクは０である。
次いで、上述の所定期間経過後である時刻ｔ１後は、モータトルクが減少しつつエンジントルクが増加し、時刻ｔ２においてエンジントルクによってトルクＴｍａｘを満たすようになる一方、モータトルクが零（以下、「０」と記す）となる。この時刻ｔ１後から時刻ｔ２までの期間中は、エンジントルクのみではトルクＴｍａｘを満たせない分をモータトルクで補うようになっている。したがって、時刻ｔ１後から時刻ｔ２までの期間中は、モータトルクとエンジントルクとの合計トルクがトルクＴｍａｘとなるよう制御される。
時刻ｔ２後は、スタック脱出制御が終了するまで、エンジントルクによってトルクＴｍａｘを満たすようになっている。ただし、スタック脱出制御が終了する前であっても、後述するモータトルク低減制御が実行された場合には、該モータトルク低減制御によってエンジントルクが低下する。
スタック脱出制御においては、ハイブリッドコントローラ１０は、バッテリ３１のＳＯＣが所定の許可閾値以下である場合には、上述の所定期間の経過に関わらず、スタック脱出制御の開始からエンジントルクによってハイブリッド車両１の駆動トルクを出力するようになっている。
ここで、所定の許可閾値は、通常のモータジェネレータ３によるＥＶ走行又はアシストを許可する閾値よりも低い値に設定されている。このため、スタック脱出制御を実施する場合には、バッテリ３１のＳＯＣが通常のＥＶ走行許可又はアシスト許可の閾値未満であっても所定の許可閾値を超えていれば、モータジェネレータ３によるモータトルクの出力が許可されることを意味する。これは、スタック脱出制御が緊急性を要する制御のためである。
（モータトルク低減制御）
ハイブリッドコントローラ１０は、スタック脱出制御の実行中に、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したことを検出し、かつ、前輪６のスリップを検出した場合に、モータトルクを低下させるモータトルク低減制御を実行するようになっている。
モータトルク低減制御は、スタック脱出制御の実行中に、例えば障害物により車輪がスタックしている状態のハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したときに、前輪６が浮いて空転してしまうことを抑制する制御である。
モータトルク低減制御の実行時にエンジントルクが出力されている場合には、ハイブリッドコントローラ１０は、当該エンジントルクが０となるようエンジン２を制御するようになっている。
ハイブリッドコントローラ１０は、ハイブリッド車両１がスタックしたと判定した後、又は、スタック脱出制御の開始後に、車速が０より大きくなったこと、すなわち車速＞０となったことを検出した場合に、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したことを検出するスタック脱出検出部１０１としての機能を有する。
ハイブリッドコントローラ１０は、車輪速センサ１３によって前輪６及び後輪７のいずれかの車輪の回転が検出されているにも関わらず、車速が０である場合にハイブリッド車両１がスタックしたと判定することができる。
なお、本実施例では、車速センサ１４が加速度センサによって構成されているため、スタックによって前輪６及び後輪７のいずれかがスリップした状態でも車速が０より大きくなったことを検出できる。また、本実施例では、上述したように車速＞０となったことを検出した場合にスタック状態からの脱出を検出するようにしたが、車速センサ１４によって所定加速度以上の加速度が検出された場合にスタック状態からの脱出を検出してもよい。所定加速度としては、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したと判定できる加速度が用いられる。
ハイブリッドコントローラ１０は、スタック脱出制御の実行中に、車輪速センサ１３によって検出された前輪６の回転速度が所定の回転速度以上であるか、又は前輪６の回転速度の変化量が所定の変化量以上であることを検出した場合に、前輪６がスリップしたことを検出する前輪スリップ検出部１０２としての機能を有する。前述の所定の回転速度及び所定の変化量は、いずれも前輪６がスリップしたと判定できる回転速度及び変化量であり、予め実験的に求めてハイブリッドコントローラ１０のＲＯＭに記憶されている。なお、ハイブリッドコントローラ１０は、上述した検出方法以外の検出方法によって前輪６がスリップしたことを検出してもよい。
ハイブリッドコントローラ１０は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルク（図３におけるトルクＴｍａｘ）に占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１以上である場合にはモータトルクが０となるようモータジェネレータ３を制御するようになっている。
ハイブリッドコントローラ１０は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルク（図３におけるトルクＴｍａｘ）に占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１未満である場合にはモータジェネレータ３を回生駆動するよう制御するようになっている。
ここで、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合が大きい場合には、エンジントルクに比べて応答性の高いモータトルクを０にするだけで速やかに当該駆動トルクを低下させることができる。
これに対し、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合が小さい場合、すなわちエンジントルクの割合が大きい場合には、モータトルクを０にしただけでは当該駆動トルクを低下させることができない。この場合は、上述したようにモータジェネレータ３を回生駆動することによって当該駆動トルクを速やかに低下させることができる。
このような点を考慮して、本実施例では、モータトルクを０とするか、モータジェネレータ３を回生駆動するか、を決定する基準となる前述の所定値ＴＨ１を設定している。前述の所定値ＴＨ１は、エンジントルクの低下に応答遅れが生じても、モータトルクを０にすることによって前輪６の浮き上がりを抑制できるとされるモータトルクの割合の下限値である。
次に、図４を参照して、ハイブリッドコントローラ１０によって実行されるスタック脱出制御の実施可否を判定する処理の流れについて説明する。図４に示す処理は、ハイブリッドコントローラ１０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。
図４に示すように、ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５がＯＮか、すなわちエスケープスイッチ１５が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１）。ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５がＯＮでないと判定した場合には、図４に示す処理を終了する。
ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５がＯＮであると判定した場合には、エスケープスイッチ１５がＯＮされてから一定時間内に、アクセル開度センサ１２が運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込みを検出したか否かを判定する（ステップＳ２）。
ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５がＯＮされてから一定時間内にアクセル開度センサ１２がアクセルペダルの踏み込みを検出していないと判定した場合には、図４に示す処理を終了する。
ハイブリッドコントローラ１０は、エスケープスイッチ１５がＯＮされてから一定時間内にアクセル開度センサ１２がアクセルペダルの踏み込みを検出したと判定した場合には、スタック脱出制御を実行して（ステップＳ３）、図４に示す処理を終了する。
次に、図５及び図６を参照して、スタック脱出制御実行中の処理の流れについて説明する。図５に示す処理は、スタック脱出制御の実行中、ハイブリッドコントローラ１０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。
図５に示すように、ハイブリッドコントローラ１０は、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したか否かを判定する（ステップＳ１１）。ハイブリッドコントローラ１０は、ハイブリッド車両１がスタックしたと判定した後、又は、スタック脱出制御の開始後に、車速＞０となったことを検出した場合にハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したと判定する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１１において、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出していないと判定した場合には、処理をステップＳ１４に移行する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１１において、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したと判定した場合には、前輪６がスリップしたか否かを判定する（ステップＳ１２）。ハイブリッドコントローラ１０は、車輪速センサ１３によって検出された前輪６の回転速度が所定の回転速度以上であるか、又は前輪６の回転速度の変化量が所定の変化量以上であることを検出した場合に、前輪６がスリップしたと判定する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１２において、前輪６がスリップしていないと判定した場合には、処理をステップＳ１４に移行する。ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１２において、前輪６がスリップしたと判定した場合には、処理をステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１３においては、ハイブリッドコントローラ１０は、図６に示すモータトルク低減制御を実行して、図５に示す処理を終了する。モータトルク低減制御については、図６を参照して後述する。
ステップＳ１４においては、ハイブリッドコントローラ１０は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが維持されているか否かを判定する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１４において、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが維持されていると判定した場合には、スタック脱出制御を継続して（ステップＳ１５）、図５に示す処理を終了する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ１４において、運転者によるアクセルペダルの踏み込みが維持されていない、すなわちアクセルペダルの踏み込みが解除された場合には、スタック脱出制御を終了して（ステップＳ１６）、図５に示す処理を終了する。
次に、図６を参照して、図５のステップＳ１３で実行されるモータトルク低減制御の処理の流れについて説明する。図６に示すモータトルク低減制御の処理は、スタック脱出制御の実行中、図５のステップＳ１３に移行する度に実行される。
図６に示すように、ハイブリッドコントローラ１０は、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ２１において、当該駆動トルクに占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１以上であると判定した場合には、モータジェネレータ３が出力するモータトルクを０にして（ステップＳ２２）、処理をステップＳ２４に移行する。
ハイブリッドコントローラ１０は、ステップＳ２１において、当該駆動トルクに占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１以上でないと判定した場合には、モータジェネレータ３が出力するモータトルクを負の値とし（ステップＳ２３）、処理をステップＳ２４に移行する。ステップＳ２３においては、ハイブリッドコントローラ１０は、回生トルクが出力されるようモータジェネレータ３を回生駆動する。
ステップＳ２４においては、ハイブリッドコントローラ１０は、エンジントルクが０となるようエンジン２を制御して（ステップＳ２４）、図６に示すモータトルク低減制御の処理を終了する。
以上のように、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック脱出制御の実行中に、ハイブリッド車両１がスタック状態から脱出したことを検出し、かつ前輪６のスリップを検出した場合に、モータトルク低減制御を実行するよう構成されている。
この構成により、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック状態から脱出する際に前輪６が浮いて空転してしまったり、ハイブリッド車両が跳ねてしまったりすることを抑制することができる。これにより、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック状態から脱出する際に、スムーズに走行状態に移行することができる。
また、本実施例に係るハイブリッド車両は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１以上である場合にはモータトルクが０とするよう構成されている。
この構成により、本実施例に係るハイブリッド車両は、上述の駆動トルクに占めるモータトルクの割合が大きい場合には、エンジントルクに比べて応答性の高いモータトルクを０にするだけで速やかに当該駆動トルクを低下させることができる。
また、本実施例に係るハイブリッド車両は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合が所定値ＴＨ１未満である場合にはモータジェネレータ３を回生駆動するよう構成されている。
この構成により、本実施例に係るハイブリッド車両は、上述の駆動トルクに占めるモータトルクの割合が小さい場合には、モータジェネレータ３を回生駆動することによって当該駆動トルクを速やかに低下させることができる。
また、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック脱出制御を開始してから所定期間を経過するまでの間はモータジェネレータ３の動力によって上述の駆動トルクを出力し、所定期間の経過後はモータトルクを低減しつつエンジントルクを増加させるよう構成されている。
この構成により、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック脱出制御の開始から所定期間の間は応答性の高いモータジェネレータ３によってスタック脱出のための大きな駆動トルクを早期から出力することができる。また、所定期間の経過後は、エンジントルクを増加させることで電力消費を抑制しつつスタック脱出を試みることができる。
また、本実施例に係るハイブリッド車両は、トランスファ５を備える四輪駆動車両であるため、スタック状態からの脱出時にモータトルクを０にしたり回生駆動したりしても、前輪６及び後輪７のトルクバランスが急激に変化することがない。このため、本実施例に係るハイブリッド車両は、スタック状態からの脱出時に走行安定性が低下することを抑制することができる。
なお、本実施例においては、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルクに占めるモータトルクの割合と所定値ＴＨ１との比較によって、モータトルクを０とするか、モータジェネレータ３を回生駆動するか、を決定する構成について説明したが、これに限らず、例えば次のような構成としてもよい。
すなわち、ハイブリッドコントローラ１０は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルク（図３におけるトルクＴｍａｘ）に占めるエンジントルクの割合が所定値ＴＨ２未満である場合にはモータトルクが０となるようモータジェネレータ３を制御する。
さらに、ハイブリッドコントローラ１０は、モータトルク低減制御を実行する場合に、スタック脱出制御によって出力されている駆動トルク（図３におけるトルクＴｍａｘ）に占めるエンジントルクの割合が所定値以上である場合にはモータジェネレータ３を回生駆動するよう制御するようになっている。
この場合の所定値ＴＨ２は、モータジェネレータ３を回生駆動しなければ、前輪６の浮き上がりを抑制できないとされるエンジントルクの割合の下限値である。
また、本実施例においては、スタック脱出制御は、非スタック脱出制御中に対して駆動トルクの上限制限を行わないことにより、駆動トルクが増加するものであると説明したが、これに限らず、スタック脱出制御は、非スタック脱出制御中よりもアクセル操作量と車速に対する駆動トルクが増加補正されている構成であってもよい。これにより、スタック脱出制御が実行されると、駆動トルクが増加するものである。
また、本発明に係るハイブリッド車両は、図７に示すハイブリッド車両１Ａにも適用可能である。図７において、本実施例のハイブリッド車両１と同様の構成については本実施例で示した符号と同一の符号を用いる。
図７に示すハイブリッド車両１Ａは、モータジェネレータ３Ａがエンジン２とトランスミッション４との間の動力伝達経路上に設けられている点、及びエンジン２にＩＳＧが連結されていない点で本実施例のハイブリッド車両１と異なる。
ハイブリッド車両１Ａにおいては、例えば鉛蓄電池によって構成されたバッテリ８１Ａと、例えばリチウムイン電池によって構成されたバッテリ３１とがＤＣＤＣコンバータ（図７中、「ＤＣＤＣ」と記す）８２を介して電気的に接続されている。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
１ ハイブリッド車両
２ エンジン
３ モータジェネレータ（モータ）
４ トランスミッション
５ トランスファ
６ 前輪
７ 後輪
１０ ハイブリッドコントローラ（駆動制御部）
１１ バッテリセンサ
１２ アクセル開度センサ
１３ 車輪速センサ
１４ 車速センサ
１５ エスケープスイッチ
１０１ スタック脱出検出部
１０２ 前輪スリップ検出部

Claims (4)

  1. エンジン及びモータの少なくともいずれか一方の動力によって前輪及び後輪の両方を駆動するハイブリッド車両であって、
    所定の操作が入力されると前記ハイブリッド車両をスタック状態から脱出させるよう前記ハイブリッド車両の駆動トルクを増加させるスタック脱出制御を実行可能な駆動制御部を備え、
    前記駆動制御部は、少なくともモータトルクを用いて前記スタック脱出制御の実行中に、前記ハイブリッド車両が前記スタック状態から脱出したことを検出し、かつ、前記前輪のスリップを検出した場合に、前記モータのトルクであるモータトルクを低下させるモータトルク低減制御を実行することを特徴とするハイブリッド車両。
  2. 前記駆動制御部は、前記モータトルク低減制御を実行する場合に、
    前記スタック脱出制御によって出力されている前記駆動トルクに占める前記モータトルクの割合が所定値以上である場合には前記モータトルクが零となるよう前記モータを制御し、
    前記スタック脱出制御によって出力されている前記駆動トルクに占める前記モータトルクの割合が前記所定値未満である場合には前記モータを回生駆動するよう制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
  3. 前記駆動制御部は、前記スタック脱出制御を開始してから所定期間を経過するまでの間は前記モータの動力によって前記駆動トルクを出力し、前記所定期間の経過後は前記モータトルクを低減しつつ前記エンジンのトルクであるエンジントルクを増加させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両。
  4. 前記エンジン及び前記モータの少なくともいずれか一方から出力される前記駆動トルクを前記前輪と前記後輪とに分配するトランスファをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
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